外部热源对机床热特性的影响分析

发布时间：2020-09-25 21:00

　　 热是影响机床加工制造精度的一个重要因素。机床在运行工作过程中,会受到来自内生热源以及外部热源的影响,继而影响机床的温度梯度分布,最终造成加工热误差。已有的大量有关机床热误差文献通常集中于研究内生热源对机床的影响情况,而较少出现针对外部热源对机床热误差影响的研究。这可能是由于外部热源通常温度较低,对机床温度梯度的影响不如内生热源大。但通过过去大量的加工实例和实验发现,外部热源会对精密卧式加工中心产生不可忽略的热影响。因此,十分有必要针对外部热源对机床热特性影响情况进行相关研究,以获得相应的热态变化规律。本文将针对灯光、电控柜等外部热源对精密卧式加工中心的热影响展开相应研究。主要的研究内容如下:阐述外部热源如何通过热对流及辐射传热的方式对精密卧式加工中心表面温度场产生影响。论述相关的热对流及辐射传热理论,构建相应的仿真分析理论基础。基于上述传热相关理论基础,利用Fluent及ANSYS Workbench构建分步流固仿真建模分析方法,并针对不同外部热源在不同表面温度、与机床不同距离情况下对机床的影响情况进行模拟计算。根据所仿真计算得到的数据,构建相关外部热源对机床温度场及结构变形的影响规律。对相应的仿真分析结果进行实验验证,通过大量的、充分的实验来说明本课题所提出的仿真建模计算方法的有效性和可行性。本文的研究成果构建了外部热源对精密卧式加工中心的热影响规律,对于指导机床相关设计人员和操作人员在设计和操作阶段如何规避外部热源对精密卧式加工中心影响提供了理论和实验基础,具有非常重要的工程实际意义。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG659
【部分图文】：

2-4 热辐射的吸收、反射及穿rption, reflection and penetration o到物质表面，会发生与光类似在接触到外界的电磁波能量量Q 被物质吸收，转化为热、能量Q 以及能量Q 三者Q Q Q1 能量的比值，被定义为各自透比（穿透率），如式(2-21)1QQ QQ Q Q 定律的特性，定义当一个物质的

heat exchange of two bo4 1 12 12 100 T E 系数，X1-2是表面 1算求得：121 (1/ ) 的发射率，C0是黑体 与表面 2 的角系数21 2 1cos dAX

15(c) 空间任意夹角图 2-7 微元与表面空间位置示意图Figure 2-7 Spatial relationship between dA1to A2 1 11 2 1 2 1 2 2 2 2 1tan tan21 1 1 1A B B A A B

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 曹毅;;环境温度对机床导轨精度的影响[J];磨床与磨削;1983年04期

本文编号：2827064